Guia de Estudo - Sistema Neuromuscular

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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS 
SISTEMA NEUROMUSCULAR 
Olá, 
 
Este é seu segundo guia de orientação para estudos na disciplina de Fisiologia do Exercício, devemos 
saber detalhadamente este capitulo, diferente de outros sistemas e linhas de estudos, o sistema 
neuromuscular será, um dos mais importantes para a nossa profissão. Neste sistema, o conteúdo da 
fisiologia do exercício foi retirado de um único livro: Fisiologia do Exercício: Energia, Nutrição e 
Desempenho Humano. Autor: McArdle, William D, 5º edição. Abordaremos o capítulos 18 (paginas 
364 a 393), ATENÇÃO, todos devem ler o conteúdo pelo livro. 
 
 MÚSCULO: ESTRUTURA E FUNÇÃO (Capitulo 18) 
 
Estrutura Macroscópica do Músculo Esquelético: 
 
Endomísio: Camada de tecido conjuntivo mais profunda, que envolve cada fibra muscular e a separa 
das vizinhas. 
Perimísio: Camada de tecido conjuntivo “média”, que envolve um conjunto de fibras musculares (até 
150), chamados de fascículos. 
Epimísio: Também conhecida como fáscia muscular, é a camada mais externa que envolve todo o 
musculo. O epimísio em suas extremidades proximal e distal se unem ao tecido conjuntivo oriundo 
dos tendões. 
Sarcolema: Encontrada abaixo do endomísio, é uma membrana fina e elástica que envolve o conteúdo 
celular da fibra. Possui a função de conduzir a eletroquímica de despolarização sobre a superfície da 
fibra. 
Reticulo Sarcoplasmático: É uma extensa rede longitudinal semelhante a conexões tubulares. Este 
componente é altamente importante para a contração muscular, pois, é quem realiza a partir do 
estimulo elétrico a despolarização da superfície externa para o meio interno através do sistema de 
túbulos T, a fim de realizar a contração muscular. O reticulo sarcoplasmático (representado pela cor 
azul na foto) circunda cada fibra muscular e 
realiza sua função (despolarização) a partir 
de suas bombas de Ca+ (cálcio). 
 
 
 
 
 
 
Fonte:http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/galerias/imagem/0000001724/0000020877.jpg 
Componentes Químicos: Corresponde 75% de agua (H2O), 20% proteína e 5% de sais minerais e 
outras substâncias como: fosfato, magnésio, fósforo, enzimas, lactato e íons de potássio, sódio e cloro 
entre outros. 
 
Ultraestruturas do Tecido Muscular: Sem mistério nenhum, cabe a nós termos o conhecimento de 
seus nomes e de sua interação em todo sistema de contração, estes componentes serão exclusivamente 
importantes para entendermos o processo de contração muscular. 
 
Miosina: Corresponde à 60% da proteína muscular, ou seja, 60% dos 20% de componente protéico no 
musculo. Filamento que irá se movimentar ao longo do filamento de actina, na presença de ATP 
(energia). Possui cabeça, corpo e cauda, tem volume molecular maior que actina mas em menor 
quantidade. 
Actina: Filamento mais fino e em maior quantidade, esta intimamente ligado à miosina no processo de 
contração muscular. 
Tropomiosina: Filamento proteico longo e fino, se liga à actina durante o processo de contração 
muscular. É responsável pela ligação entre a actina e a miosina. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte:http://www.medicina.com.co/grupovida/morfo2010/images/musculo/miosina%20y%20actina.gif 
Sarcômero: Basicamente, é a unidade básica de repetição entre duas linhas Z (“Z disk” na imagem). 
Esta estrutura constitui a unidade estrutural de uma fibra muscular. 
 
 
 
 
 
http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/galerias/imagem/0000001724/0000020877.jpg
http://www.medicina.com.co/grupovida/morfo2010/images/musculo/miosina%20y%20actina.gif
 
 
 
 
 
 
Fonte:http://www.icb.ufmg.br/lbcd/prodabi4/grupos/grupo1/figuras/sarcomero.jpg 
A área mais clara é faixa 1 (“1 band” na imagem) e a zona mais escura constitui a faixa A (“AI zone” 
na imagem). A linha Z divide ao meio a faixa I e adere ao Sarcolema para proporcionar estabilidade à 
estrutura inteira. A linha M corresponde à região mediana do sarcômero e a banda A (“band A”) 
corresponde a duas faixas A e a linha M. Os filamentos de actina estão dispostos entre a linha Z até a 
linha M, já os filamentos de miosina estão voltados mais para a linha M. É importante sabermos que 
tanto a miosina quanto a actina estão dentro do sarcômero e contribuem principalmente para o 
processo mecânico de contração muscular. Os sarcômero são distribuídos em serie. 
 
Mecanismo de Contração Muscular: Filamento Deslizante 
 
O músculo se encurta ou alonga devido os filamentos espessos (miosina) e finos (actina) que deslizam 
uns sobre os outros, em verdade sem qualquer modificação em seu comprimento. As pontes cruzadas 
de miosina, que se fixam, rodam e se separam ciclicamente dos filamentos de actina com a energia 
proveniente da quebra de ATP (disponibilização de energia), proporcionam o motor molecular que irá 
acionar o encurtamento das fibras. É interessante ressaltar que os filamentos possuem um tamanho 
especifico e que seus comprimentos podem diminuir, entretanto não há alteração seu tamanho, cabe a 
nós diferenciarmos quanto à mudança comprimento ou tamanho. Comprimentos neste contexto deve 
significar “encurtamento” e não perda de tamanho. Em uma contração isométrica, temos a utilização 
de hidrolise do ATP (quebra de energia), consequentemente geração de força, entretanto, ausência de 
movimento ou seja, se não há movimento não há também alteração de cumprimento dos filamentos, 
apenas força tênsil (geração de tensão). 
Antes da contração muscular, a cabeça da miosina está alongada e flexível com formato de pêra (na 
cabeça), inclina-se literalmente ao redor da molécula de ATP repleta de energia e se levanta, quase 
como uma espiral. A seguir, a miosina interage com o filamento adjacente de actina, arranca um 
fosfato do ATP (virando de adenosina trifosfatica para adenosina bifosfatica) e libera sua energia 
mecânica armazenada. Essa gera o movimento deslizante que produz tensão muscular. 
 
Acoplagem Excitação-Contração: Proporciona ao mecanismo fisiológico pelo qual uma descarga 
elétrica (estimulo do SNC) no músculo desencadeia eventos químicos na superfície da célula 
(musculo), liberando Ca+ intracelular e causando finalmente uma contração muscular. O Ca+ dentro 
de uma fibra muscular inativa (musculo em repouso) continua sendo relativamente baixa em 
comparação com aquela do líquido extracelular que banha a célula, isso quer dizer o seguinte, os 
músculos possuem uma quantidade de Ca+ intracelular, entretanto, realmente terão concentrações 
elevadas de Ca+ só com o estimulo elétrico. A estimulação da fibra muscular acarreta um aumento 
pequeno e imediato no Ca+ intracelular, que precede a atividade contrátil. O Ca+ celular aumenta 
quando o potencial de ação nos túbulos transversos (estrutura encontrada no reticulo) acarreta a 
liberação de Ca+ pelos sacos do retículo sarcoplasmático. 
 
 
 
http://www.icb.ufmg.br/lbcd/prodabi4/grupos/grupo1/figuras/sarcomero.jpg
 
 
 
 
 
 
 
Fonte:http://revistaescola.abril.com.br/img/plano-de-aula/ensino-medio/004_biologia_01.jpg 
 
Relaxamento: Quando a estimulação muscular cessa, o fluxo de Ca+ para e a troponina é liberada 
para inibir a interação actina-miosina. A recuperação envolve o bombeamento ativo de Ca+ para 
dentro do retículo sarcoplásmatico, onde se concentra nas vesículas laterais. A recuperação do Ca+ a 
partir do complexo protéico troponinatropomiosina “desliga” os locais ativos no filamento de actina. A 
desativação tem duas finalidade: (1) previne qualquer ligação mecânica entre as pontes cruzadas de 
miosina e os filamentos de actina e (2) inibe a atividade de miosina ATPase, o que reduz a cisão do 
ATP. O relaxamento muscular ocorre quando os filamentos de actina e de miosina retornam aos seus 
estados originais. 
 
Sequência de Eventos na Contração Muscular: Antes de tudo, devemos saber que há o estimulo 
oriundo do SNC (sistema nervoso central), este gera um potencialde ação (PA) que irá percorrer todo 
axônio (filamento do neurônio) até chegar na superfície da fibra (celular muscular), despolarizando 
sua membrana. 
 
1º Etapa: Liberação de acetilcolina (ACh) pelo axônio. A ACh se difunde na fenda sináptica se liga 
aos receptores sobre o sarcolema (superfície da fibra muscular). 
2º Etapa: O potencial de ação do músculo despolariza os túbulos transversos, na junção A-I do 
sarcômero. 
3º Etapa: A despolarização do sistema de túbulos T acarreta a liberação de Ca+ pelos sacos laterais 
(cisternas terminais) do retículo sarcoplasmático. 
4º Etapa: o Ca+ fixa-se ao complexo troponina-tropomiosina nos filamentos de actina. Isso libera 
(elimina) a inibição que impedia a combinação (junção) entre miosina e actina. 
5º Etapa: Durante a contração muscular, a actina combina-se com miosina-ATP. A actina ativa 
também a enzima miosina ATPase, que a seguir fende o ATP. A energia dessa reação produz a 
movimentação das pontes cruzadas de miosina e gera tensão. 
6º Etapa: O ATP se liga à ponte cruzada de miosina, o que rompe a conexão actina-miosina. Isso 
torna possível o deslizamento dos filamentos espessos e finos uns sobre os outros, com o encurtamento 
do musculo. 
7º Etapa: A ativação das pontes cruzadas continua enquanto a concentração de Ca+ for 
suficientemente alta (por causa da despolarização da membrana) para inibir o sistema troponina-
tropomiosina. 
8º Etapa: Quando cessa a estimulação do músculo, a concentração intracelular de Ca+ cai 
rapidamente, pois o Ca+ retorna aos sacos laterais do retículo sarcoplásmatico através do transporte 
ativo que depende da hidrólise do ATP. 
9º Etapa: A remoção do ATP restaura a ação inibitória de troponina-tropomiosina. Na presença de 
ATP, a actina e a miosina permanecem no estudo dissociado e relaxado. 
 
Obs: Para terminamos este guia, nos resta somente discutir sobre os tipos de fibras musculares, 
entretanto, gostaríamos que vocês refletissem sobre a contração do muscular em toda sua abrangência 
desde o estimulo nervoso a ligação de actina e miosina. Esperamos que vocês observem a 
complexidade da contração muscular nestas nove etapas. Neste guia vocês não encontraram 
detalhadamente a contração muscular, gerando assim, duvidas quanto a estruturas e alguns 
mecanismos não citados (nestas nove etapas). Deixaremos para vocês pesquisarem no livro ou discuti-
http://revistaescola.abril.com.br/img/plano-de-aula/ensino-medio/004_biologia_01.jpg
 
 
 
 
las nas próximas monitorias. 
 
 
 
 
TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES 
 
O musculo esquelético em toda sua complexidade não possui apenas um grupo homogêneo de fibras. 
Temos fibras musculares com diferentes propriedades metabólicas e contráteis. Até hoje, os 
pesquisadores classificaram três tipos de fibras, Tipo I: fibras de contração lenta, Tipo IIa: fibras de 
contração “intermediária” e Tipo IIb: fibras de contração rápida. 
 
Fibras de Contração Lenta (Tipo I): Predomina a resistência muscular e fonte de energia aeróbica 
(utiliza O2), não geram tanta força mais entram mais devagar em fadiga. Atividade relativamente lenta 
de miosina ATPase; Menor capacidade de manipulação de cálcio e velocidade de encurtamento mais 
lento; Capacidade glicolítica menos bem desenvolvida que aquela das fibras de contração rápida; e 
numerosas mitocôndrias relativamente rápidas. 
 
Fibras de Contração Intermediaria (Tipo IIa): Representa a utilização dos dois sistemas de energia 
(aeróbio e anaeróbico), possui tanto fibras mais resistes a fadiga em relação a fibras Tipo IIb e com 
capacidade de gerar mais força em relação as Fibras Tipo I. 
 
Fibras de Contração Rápida (Tipo IIb): Predomina este tipo de fibra em atividades de alta 
velocidade e fonte de energia anaeróbica (não utiliza O2), geram grandes quantidades de força mas 
entram em fadiga facilmente. Possuem alta capacidade para transmissão eletroquímica dos potenciais 
de ação; Alta atividade de miosina ATPase; Liberação e captação rápidas de Ca+ por um retículo 
sarcoplásmatico eficiente: e Alta taxa de renovação das pontes cruzadas. 
 
Tabela de Resumo: Tipos de Fibras, propriedades metabólicas e contrateis 
Tipos de fibras I II-A II-B 
Inervação pequena Grande grande 
Velocidade de contração lenta veloz veloz 
Fatigabilidade baixa alta alta 
Densidade mitocôndrial alta intermediária baixa 
Capilarização tecidual alta intermediária baixa 
Concentração de 
mioglobinas 
alta intermediária baixa 
 
 
 
 
Metabolismo oxidativo oxidativo/glicolítico glicolítico 
Hipertrofiabilidade baixa intermediária alta